(57)【要約】【課題】  部品の一体化によるコストダウンおよびカラー画像の色ずれ抑制。【解決手段】  インラインカラー画像形成装置において、スキャナ固定台がスキャナの防塵保護カバーを兼ねる。スキャナとカートリッジはスキャナ固定台に精度良く位置決めされている。【選択図】  図１
2005157030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に応じて変調されたレーザ光と前記レーザ光に対応する像担持体の組み合わせを複数備え、前記複数の像担持体に形成された画像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置に用いられる、光源と走査手段と走査光学素子とこれらを内包する光学箱を備えた走査光学装置において、
前記光学箱は前記像担持体側の外縁部において前記カラー画像形成装置の筐体に取付けられており、前記筐体には前記走査光学装置から出射された前記レーザ光が通過する通過口が複数個設けられていることを特徴とする走査光学装置およびカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記走査光学素子を前記光学箱の表裏両面に配置したことを特徴とする請求項１記載の走査光学装置およびカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記走査光学装置および前記像担持体は、前記筐体に位置決めされていることを特徴とする請求項１および請求項２記載の走査光学装置およびカラー画像形成装置。
【請求項４】
画像情報に応じて変調されたレーザ光と前記レーザ光に対応する像担持体の組み合わせを複数備え、前記複数の像担持体に形成された画像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置に用いられる、光源と走査手段と走査光学素子とこれらを内包する光学箱を備えた走査光学装置において、
前記前記像担持体は、前記走査光学装置に位置決めされていることを特徴とする走査光学装置およびカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の走査光学装置を用いるカラーレーザビームプリンタやカラーデジタル複写機等のカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタやデジタル複写機等に用いられる走査光学装置においては画像信号に応じて光源手段から光変調されて出射した光束を、例えば回転多面鏡等の光偏向器によって周期的に偏向走査させ、ｆθ特性を有する結像光学系によって感光ドラム上の結像面にスポット状に集束させる。結像面上のスポットは、光偏向器による主走査と、感光ドラムの回転による副走査に伴って静電潜像を形成し、画像記録を行っている。
【０００３】
カラー画像を形成するカラー画像形成装置に関しては、例えば特開平６−１８３０５６号、特開平１０−１８６２５４号公報に記載されているように、上記走査光学装置を複数個用いて、複数個の感光ドラム上に各色毎の画像情報を記録し、複数の走査線を重ね合わせてカラー画像を形成するものがある。
【特許文献１】特開平６−１８３０５６号
【特許文献２】特開平１０−１８６２５４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例のように、光学素子を内包する走査光学装置は、前記光学素子の汚れを防ぐための防塵保護カバーが必要なので、以下のような欠点があった。
【０００５】
光学箱内の光学素子が配置されている空間が、複数の方向に開放されている場合、前記複数の方向から防塵保護カバーを取り付けなければならないので、防塵保護カバーの部品点数が増加する。したがってコストアップにつながる。また、複数の防塵保護カバーを使用せず、一つの部品で防塵保護カバーを形成しようとしても形状が複雑になるのでコストアップとなる。
【０００６】
特開平１０−１８６２５４のように、複数の走査光学装置から構成される画像形成装置の場合、各々の走査光学装置に防塵保護カバーを取り付けなければならないので、一つの走査光学装置のみで構成される画像形成装置と比較して、コストが高い。
【０００７】
また、複数の走査光学装置から構成される画像形成装置の場合、複数の走査線の重ね合わせにずれが生じやすいので、色ずれ量が小さい高精度画像を出力するためには、色ずれ補正手段等が必要であり、容易に達成するのは困難であった。
【０００８】
本発明は、上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、本出願に係る第１の発明は、光学箱内の光学素子が配置されている空間が、複数の方向に開放されている場合であっても、少なくともひとつの方向の閉塞手段として、カラー画像形成装置の筐体の一部を用いることで、高精度画像の出力が可能である安価なカラー画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
また、光学箱内の光学素子が配置されている空間が、複数の方向に開放されている場合であっても、少なくともひとつの方向の閉塞手段として、カラー画像形成装置の筐体の一部を用い、前記筐体の一部に走査光学装置および像担持体を位置決めすることで、走査線のずれが小さい高精度画像を出力することを目的とするものである。
【００１０】
本出願に係る第２の発明は、像担持体を走査光学装置に位置決めすることで、各色間の走査線ずれが小さい高精度画像を出力することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、走査光学素子を光学箱の表裏両面に配置し、前記走査光学素子を配置した表面もしくは裏面の少なくとも一方を、カラー画像形成装置の筐体の一部によって閉塞された空間を形成することを特徴とする。
【００１２】
上記構成を用いれば、閉塞手段として新たに防塵保護カバーを必要としないので、安価である。
【００１３】
また、走査光学装置および像担持体が前記筐体に位置決めされて取り付けられていることを特徴とする。
【００１４】
上記構成を用いれば、走査光学装置と像担持体を高精度な相対位置関係で配置することが可能なので、走査線のずれが小さい高精度画像を出力することができる。
【００１５】
上記目的を達成するため、本出願に係る第２の発明は、像担持体が前記走査光学装置に位置決めされて取り付けられていることを特徴とする。
【００１６】
上記構成を用いれば、走査光学装置と像担持体を高精度な相対位置関係で配置することが可能である。また、複数の像担持体の相対位置関係が高精度に保たれるので、各色間の走査線のずれが小さい高精度画像を出力することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本出願に係る第1の発明によれば、走査光学装置内の走査光学素子周りの空間を閉塞する手段として、カラー画像形成装置の筐体の一部を用いることで、別部品の防塵保護カバーを必要としないので、安価な走査光学装置およびカラー画像形成装置を提供できる。また、走査光学装置および像担持体が、カラー画像形成装置の筐体に位置決めされるので、走査光学装置と像担持体の相対位置関係のずれを極力小さく抑えることが可能となり、走査線ずれが小さい、極めて良好なカラー画像を出力することができる。
【００１８】
また、本出願に係る第２の発明によれば、走査光学装置と像担持体の位置関係が非常に高精度に保たれるので、走査線の傾きやドットずれの小さな画像を出力することができる。加えて、複数の像担持体の相対位置のずれを極力抑えることが可能なので、各色間の走査線ずれがほとんど発生しない、非常に高精細な画像が出力可能なカラー画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第1の実施例）
図１は本発明の実施例によるカラー画像形成装置を示す図である。同図において５１は各々後述する構成よりなる走査光学装置、５５は光学箱、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫは各々像担持体としての感光ドラムである。本実施形態においては、画像情報に基づいて各々光変調された各光束（レーザビーム）ＬＣ、ＬＭ、ＬＹ、ＬＢＫが走査光学装置５１、５２から出射し、各々対応する感光ドラム１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ面上を照射して潜像を形成する。この潜像は１次帯電器２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２ＢＫによって各々一様に帯電している感光ドラム１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ面上に形成されており、現像器４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ、４ＢＫによって各々、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの画像に可視像化され、転写ベルト７上を搬送されてくる転写材Ｐに転写ローラ５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５ＢＫによって順に静電転写されることによってカラー画像が形成される。この後感光ドラム１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ面上に残っている残留トナーはクリーナー６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６ＢＫによって除去されて、次のカラー画像を形成するために再度１次帯電器２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２ＢＫによって一様に帯電される。
【００２０】
上記転写材Ｐは給紙トレイ２１上に積載されており、給紙ローラ２２によって１枚ずつ順に給紙され、レジストローラ２３によって画像の書き出しタイミングに同期をとって転写ベルト７上に送り出される。転写ベルト７上を精度よく搬送されている間に感光ドラム１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ面上に形成されたシアンの画像、マゼンダの画像、イエローの画像、ブラックの画像が順に転写材Ｐ上に転写されてカラー画像が形成される。駆動ローラ２４は転写ベルトの送りを精度よく行っており、回転ムラの小さな駆動モータ（図示しない）と接続している。転写材Ｐ上に形成されたカラー画像は定着器２５によって熱定着されたのち、排紙ローラ２６などによって搬送されて装置外に出力される。
【００２１】
図２および図３は第１の実施例における走査光学装置の構成を説明した図である。図３は図２の上面図である。
【００２２】
走査光学装置５１は画像形成装置の筐体の一部である金属製のステイ５３に固定される。そのとき走査光学装置５１はステイ５３に位置決め手段５６によって高精度に位置決め固定される。また、感光ドラム1Ｃ、1Ｍを各々保持するカートリッジユニット５４Ｃ、５４Ｍも走査光学装置５１と同様に、位置決め手段５７によって高精度にステイ５３に組みつけられる。
【００２３】
半導体レーザ１０１Ｃ、１０１Ｍから出射されたビームはポリゴンミラー１０２によってそれぞれ異なる方向に走査される。ポリゴンミラー１０２によって走査されたビームＬＣ、ＬＭはそれぞれ１枚目の走査レンズ１０３Ｃ，１０３Ｍを透過し、折り返しミラー１０４Ｃ、１０４Ｍによって方向を変えられて、2枚目の走査レンズ１０５Ｃ、１０５Ｍを透過し、出射窓１０８Ｃ、１０８Ｍを通過した後、感光ドラム1Ｃ、1Ｍ上に結像する。このような走査光学系を２対並列に並べることで、４つの感光ドラム上に走査光を導いている。
【００２４】
本実施例によれば、走査光学素子が光学箱の表裏に配置されている構成であっても、ステイが防塵保護カバーを兼ねるので、別体の防塵保護カバーが必要な場合と比較して安価な構成となる。
【００２５】
また、４つの走査光学装置が１個の金属製ステイに取り付けられているので、走査光学装置の稼動に伴い、走査光学装置内部の温度が上昇した場合、ステイが熱伝導を効果的に行うので４つの走査光学装置の温度が均一になる。したがって、各走査光学装置に内包された走査光学素子の熱変形が均等になるため、各色の走査線の相対ずれを小さく抑えることができる。
【００２６】
また、走査光学装置およびカートリッジユニットが互いにステイに対して精度良く位置決めされているので、走査光学装置と感光ドラムの位置関係が非常に高精度に保たれる。したがって、走査線傾きが小さく、ドットずれの小さな高画質画像を出力することができる。
【００２７】
とりわけ、本実施例のように、複数の感光ドラムを用いたタンデム方式のカラー画像形成装置の場合、複数の走査線を重ね合わせ、画像形成を行う際、各色間の走査線ずれを極めて小さくすることが可能なので、特に有効である。
【００２８】
（第２の実施例）
図４および図５は第２の実施例における走査光学装置の構成を説明した図である。図５は図４の上面図である。
【００２９】
光学箱６５には、半導体レーザ１１１、ポリゴンミラー１１２、第１の走査レンズ１１３、折り返しミラー１１４、第２の走査レンズ１１５等の走査光学素子が搭載されている。走査光学装置６１は、光学箱６５および走査光学素子より形成される。走査光学装置６１は画像形成装置の筐体の一部であるステイ６３の所定の位置に固定される。
【００３０】
感光ドラム１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１Ｂｋを保持するカートリッジユニット６４Ｃ、６４Ｍ、６４Ｙ、６４Ｂｋは、各々の位置決め手段６７によって、光学箱６５に高精度に組みつけられる。
【００３１】
本実施例によれば、カートリッジユニットが、光学箱に直接組みつけられているので、走査光学装置と感光ドラムの位置関係が非常に高精度に保たれる。したがって、感光ドラム表面上における、ビーム照射位置のずれを極力抑制することができる。さらに、本実施例のように、複数の感光ドラムを用いたタンデム方式のカラー画像形成装置の場合、複数の走査線を重ね合わせ、画像形成を行うため、とくに各色間の走査線ずれを少なくすることが重要である。本実施例の構成であれば、各々の感光ドラムが１個の光学箱に位置決め固定されているので、各々の感光ドラムの相対位置のずれを抑えることができる。したがって各色間の走査線ずれを極めて小さくすることが可能なので、良好な画像を提供することができる。
【００３２】
また、カートリッジユニットによって走査光学装置の光学素子周りの空間を密閉しているので、別体の防塵保護カバーを必要としない。したがって、コストダウンに繋がる。
【００３３】
なお本発明は上述の第1の実施例および第２の実施例に限定されず、各色の配列や走査光学装置の個数が異なる場合であっても同様の効果が得られることはいうまでもない。加えて光学箱の個数は限定されない。また、出射窓に防塵カバーガラスを設けても問題ない。当然のことながら、走査光学装置、ステイおよびカートリッジユニットは本実施例の形状に限定されず、また各ユニットおよび各部品の位置決め手段および取付け手段はいかなる手段であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のカラー画像形成装置の第1の実施例を示す概略図である。
【図２】本発明のカラー画像形成装置および走査光学装置の第１の実施例を示す要部概略断面図である。
【図３】本発明のカラー画像形成装置および走査光学装置の第１の実施例を示す要部概略図で、図２を上面からみた図である。
【図４】本発明のカラー画像形成装置および走査光学装置の第２の実施例を示す要部概略断面図である。
【図５】本発明のカラー画像形成装置および走査光学装置の第２の実施例を示す要部概略図で、図4を上面からみた図である。
【符号の説明】
【００３５】
１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１Ｂｋ  感光ドラム
５１、６１  走査光学装置
５３、６３  ステイ
５４Ｃ、５４Ｍ、５４Ｙ、５４ＢＫ、6４Ｃ、6４Ｍ、６４Ｙ、６４ＢＫ  カートリッジユニット
５５、６５  光学箱
【図１】
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【図２】
2005157030.tif 000004
【図３】
2005157030.tif 000005
【図４】
2005157030.tif 000006
【図５】
2005157030.tif 000007